بهبود پنلهای خورشیدی
نوع جدیدی از سلولهای خورشیدی محدودیت تئوری در کارایی سلولهای مبتنی بر سیلیکون را شکسته است که میتواند ما را قادر به برداشت انرژی بیشتر از نور خورشید کند. تقریبا تمام سلولهای خورشیدی تجاری از سیلیکون ساخته شدهاند. اینها تنها میتوانند یک باند فرکانسی باریک از نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند. نوری که بسیار دور از این محدوده است یا مستقیم از آن عبور می.کند یا به عنوان گرما از بین میرود که به سلولهای سیلیکونی حد کارایی تئوری حدود ۲۹.۴ درصد میدهد. این حد در تئوری میتواند بالاتر باشد اگر ماده دیگری که از نور در محدوده فرکانسی متفاوت برق تولید میکند، روی لایه سیلیکونی قرار بگیرد. پروسکایت، یک کریستال تیتانیوم و کلسیم، برای این کار مناسب است، زیرا در جذب نور نزدیک تر به طیف مادون قرمز بهتر است، اما کارآمد کردن آن دشوار است. این به خاطر الکترونهای هدایت شوندهای است که قبل از تبدیل شدن به جریان دوباره به کریستال جذب میشوند. اکنون، دو گروه تحقیقاتی راههایی برای جفت کردن پروسکایت با سیلیکون و دستیابی به کارایی بالاتر یافتهاند. برای اینکه سیلیکون و پروسکایت با هم کار کنند، زین یو چین در موسسه فن آوری فدرال لوزان سوئیس و همکارانش از یک فرآیند دو مرحلهای استفاده کردند. سلول سیلیکونی ابتدا در یک لایه محکم از مواد شیمیایی پیش ساز پوشش داده میشود، قبل از اینکه لایه دوم مواد شیمیایی اضافه شود که با پیش سازها واکنش میدهد تا پروسکایت را تشکیل دهد. چین میگوید: این فرآیند باعث نقصهای کمتری در رابط سیلیکون – پروسکایت میشود و بنابراین تعداد الکترونهای موجود برای جریان را افزایش میدهد. دستگاه این تیم کارایی ۳۱.۲ درصدی دارد. در یک مطالعه جداگانه، سیلویا ماریوتی در هلمهولتز – زنتروم برلین و همکارانش پیپرازینیوم ید مایع را به لایه پروسکایت تزریق کردند که به نظر میرسد الکترون های سرگردان را نیز کاهش می دهد و به بازده ۳۲.۵ درصد دست مییابد. کایل فروهنا از دانشگاه کمبریج میگوید: ” این بازده فوقالعاده است.”